DE3337484C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die nach dem Frame-Transfer-Prinzip arbeitet.

Eine Bildaufnahmevorrichtung dieser Art ist in der US-PS 43 19 279 beschrieben. Bei dieser bekannen Bildaufnahmevorrichtung, deren schematischer Aufbau in Fig. 1 gezeigt ist, wird das aufzunehmende Bild auf fotoelektrische Wandlerzellen projiziert, die in einem Bildaufnahmefeld 1 matrixförmig in einer Vielzahl von Reihen und Spalten angeordnet sind. Die von den Wandlerzellen bei der bildmäßigen Belichtung erzeugten Bildinformationen werden in einer Vollbild- Übertragung in ein angrenzendes Speicherfeld 2 überführt, das aus in Reihen und Spalten angeordneten Ladungssammel-Speicherzellen besteht und gegen das einfallende Licht abgeschirmt ist. Zur Erzeugung eines Bildsignals ist eine Registervorrichtung 3 vorgesehen, die die in dem Speicherfeld gespeicherten Ladungen Zeile für Zeile sequentiell ausliest.

Bildsignale, die für die Fernseh- oder Videotechnik geeignet sind, müssen bekanntlich nach dem Zeilensprungverfahren aufgenommen werden, d. h. die Bildinformationen müssen aus zwei aufeinanderfolgenden Halbbildern bestehen, die um eine Zeile zueinander verschoben sind. Bei der aus der US-PS 31 92 279 bekannten Bildaufnahmevorrichtung werden zur Erzeugung derartiger Bildsignale nach einer ersten Belichtung die in dem Speicherfeld gespeicherten Ladungen unverändert ausgelesen und als erstes Halbbildsignal verwendet, während das zweite Halbbildsignal mittels einer zweiten Belichtung erzeugt wird, auf die hin jeweils der Mittelwert zweier in Spaltenrichtung benachbarter Ladungen des Speicherfelds gebildet wird, so daß die nun ausgelesenen Ladungen bezüglich der des ersten Halbbildsignals um eine Zeile verschoben sind.

Da bei dieser bekannten Bildaufnahmevorrichtung zur Erzeugung eines Zeilensprung-Bildsignals demnach zwei aufeinanderfolgende Belichtungen benötigt werden, ist das Öffnungsverhältnis der Bildaufnahmevorrichtung entsprechend verringert bzw. die zur Erzielung befriedigender Bilder erforderliche Lichtstärke entsprechend erhöht. Darüber hinaus können Standbilder nur unter Verwendung eines Verschlußvorhangs erzeugt werden, der das Bildaufnahmefeld zwischen den zwei Belichtungen kurzzeitig abdunkelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß bei der Erzeugung eines Zeilensprung- Bildsignals keine Verringerung des Öffnungsverhältnisses auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Hierdurch wird erreicht, daß auch zur Erzeugung eines Zeilensprung- Bildsignals nur eine Belichtung erforderlich ist. Das Öffnungsverhältnis der Bildaufnahmevorrichtung ist dadurch sehr hoch und die zur Erzielung ausreichend belichteter Bilder erforderliche Lichtstärke sehr gering. Ferner kann bei der Erzeugung von Standbildern auf den Einsatz eines Verschlußvorhangs verzichtet werden, so daß der Konstruktionsaufwand entsprechend verringert ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch den Aufbau einer Bildaufnahmevorrichtung nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 schematisch den Aufbau einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Bildaufnahme-, Aufzeichnungs- und Wiedergabesystems,

Fig. 4 ein Zeitdiagramm für eine Standbild-Aufnahme mittels des in Fig. 3 gezeigten Systems,

Fig. 5 ein Zeitdiagramm für eine Laufbild-Aufnahme mittels des in Fig. 3 gezeigten Systems,

Fig. 6 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der Bildaufnahmevorrichtung,

Fig. 7 den Aufbau eines Hauptteils der in Fig. 6 gezeigten Bildaufnahmevorrichtung,

Fig. 8 Potentialzustände,

Fig. 9 schematische den Aufbau eines dritten Ausführungsbeispiel der Bildaufnahmevorrichtung,

Fig. 10 eine Filteranordnung,

Fig. 11 ein Blockschaltbild eines Bildaufnahme-, Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Systems mit der in Fig. 9 gezeigten Bildaufnahmevorrichtung,

Fig. 12 ein Elektroden-Leitermuster nahe der Grenze zwischen dem Bildaufnahmefeld und dem Speicherfeld der in Fig. 9 gezeigten Bildaufnahmevorrichtung,

Fig. 13 schematisch die Potentiale in einem Querschnitt längs einer Linie a-a′ in Fig. 12,

Fig. 14 ein Elektroden-Leitermuster nahe der Grenze zwischen dem Speicherfeld und einem Horizontal-Schieberegister der in Fig. 9 gezeigten Bildaufnahmevorrichtung,

Fig. 15 ein Zeitdiagramm für eine Standbild-Aufnahme mit der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 16 ein Zeitdiagramm für ein erstes Beispiel einer Laufbild-Aufnahme mit der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung, und

Fig. 17 ein Zeitdiagramm für ein zweites Beispiel einer Aufnahme mit der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, der Bildaufnahmevorrichtung bei dem die gleichen Elemente wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Die Anzahl von Ladungssammel-Speicherzellen in der Horizontal- bzw. Zeilenrichtung eines Speicherfelds 2 ist doppelt so groß wie die Anzahl fotoelektrischer Wandlerzellen in der Horizontalrichtung eines Bildaufnahmefelds 1. Bei diesem Auführungsbeispiel ist zwar die Anzahl der Speicherzellen in der Vertikal- bzw. Spaltenrichtung des Speicherfelds 2 die Hälfte der Anzahl der Wandlerzellen in der Vertikalrichtung des Bildaufnahmefelds 1, jedoch kann die Anzahl der Speicherzellen in der Horizontalrichtung des Speicherfelds doppelt so groß wie die Anzahl der Wandlerzellen des Bildaufnahmefelds oder größer sein, während die Anzahl der Speicherzellen in der Vertikalrichtung halb so groß wie die Anzahl der Wandlerzellen des Bildaufnahmefelds 1 oder größer sein kann.

Die Ladungssammel-Speicherzellen des Speicherfelds 2 sind in Form einer Matrix in Zeilen- und Spaltenrichtung angeordnet, wobei jede Spalte in der Spaltenrichtung eine Ladungsübertragungs- bzw. Ladungsverschiebungsfunktion hat. Φ₂₀ ist ein Taktsignal zum spaltenweisen verschieben der Ladungen in von rechts in Fig. 2 her gezählt geradezahlig numerierten Spalten (geradezahligen Spalten) des Speicherfelds 2. Φ₂₁ ist ein Taktsignal zum spaltenweisen verschieben der Ladungen in den ungeradzahligen Spalten des Speicherfelds 2.

Eine Schaltvorrichtung 6 hat eine Zellenanzahl, die gleich der Anzahl der Speicher 7 in der Horizontalrichtung des Speicherfelds ist. Jede Zelle ist mit einer (nicht gezeigten) Elektrode versehen. Wenn an diese Elektroden jeweils eine Spannung niedrigen Pegels angelegt wird, wird eine Potentialschwelle mit einem vorbestimmten Pegel gebildet.

Jede Zelle der Schaltvorrichtung 6 ist in der Horizontalrichtung jeweils einer Speicherzelle 7 des Speicherfelds zugeordnet.

Zellen X der Schaltvorrichtung 6 entsprechen den geradzahligen Spalten des Speicherfelds, während Zellen Y den ungeradzahligen Spalten entsprechen. Wenn die Potentiale der Zellen Y höher und die Potentiale der Zellen X niedriger sind, können Ladungen aus dem Bildaufnahmefeld zu den geradzahligen Spalten, jedoch nicht zu den ungeradzahligen Spalten übertragen werden.

Auf diese Weise wird durch Anlegen von Schaltsteuersignalen SG 1 und SG 2 an die Elektroden der jeweiligen Zellen X und Y der Schaltvorrichtung 6 jeweils die Verschiebung der Ladungen aus dem Bildaufnahmefeld 1 zu dem Speicherfeld 2 selektiv gesteuert.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines Bildaufnahme- Aufzeichnungs- und Widergabe-Systems, bei dem die Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet ist. In Fig. 3 erzeugt eine Steuervorrichtung in Form eines Signalgenerators 7, der durch die Bedienung eines Bildaufnahme-Auslöseschalters 8 in Betrieb gesetzt wird, Zeitsteuersignale gemäß der Darstellung in Fig. 4 bzw. 5, die jeweils einer Standbild-Betriebsart (S) oder einer Laufbild-Betriebsart (M), zwischen denen mittels eines Betriebsartenwählschalters 9 umgeschaltet wird, entsprechen.

Die über einen Ausgangsanschluß 5 der Bildaufnahmevorrichtung erhaltenen Bild- bzw. Videosignale werden in einem Prozessor einer Signalverarbeitung, wie z. B. einer Speicherung, einer γ-Korrektur oder einer Apertur-Korrektur, unterzogen. Danach werden die Signale mittels einer Aufzeichnungseinheit 11 und eines Aufzeichnungskopfs 12 moduliert auf einem Aufzeichnungsmaterial 13 aufgezeichnet. Dabei kann das Ausgangssignal des Prozessors 10 direkt mittels eines Fernsehgeräts 16 überwacht werden.

Ein von einem Wiedergabekopf 14 ausgenommenes Signal wird mittels einer Wiedergabeeinheit 15 in geeigneter Weise demoduliert, wonach es gleichfalls mittels des Fernsehgeräts, 16 überwacht werden kann.

Fig. 4 ist ein Impulsdiagramm, das ein Beispiel einer Ausgabe-Zeitsteuerung des Signalgenerators 7 für die in Fig. 3 gezeigte Aufnahmevorrichtung zeigt. Gemäß diesem Diagramm sind die Impulse der Taktsignale Φ₁, Φ₂₀, Φ₂₁ und Φ₃ sowie der Schaltsteuersignale SG 1, und SG 2 derart gestaltet, daß sie bei einem höheren Pegel den Potentialpegel für Elektronen in der Bildaufnahmevorrichtung senken und bei einem niedrigeren Pegel den Potentialpegel anheben. Wenn nach dem Umschalten des Betriebsartwählschalters 9 auf die Standbild-Betriebsart S der Bildaufnahme-Auslöseschalter 8 betätigt wird, werden zuerst die Taktsignale Φ₁, Φ₂₀, Φ₂₁ und Φ₃ mit hoher Frequenz zugeführt und die Schaltsteuersignale SG 1 und SG 2 gemeinsam zugeführt, um dadurch unnütze Ladungen abzuleiten [Periode (4-1)].

Als nächstes werden nach dem Ablaufen einer vorbestimmten Sammelzeitdauer T _INT [Periode (4-2)] die Ladungen aus dem Bildaufnahmefeld 1 durch die Taktsignale Φ₁ Zeile für Zeile nach unten verschoben.

Die Schaltsteuersignale SG 1 und SG 2 werden jeweils so zugeführt, daß für die von der Bildaufnahmevorrichtung 1 her zu übertragenden Informationen die Zellen X der Schaltvorrichtung 6 für die Informationen der Wandlerzeilen mit ungeradzahligen Nummern und die Zellen Y 6 für die Informationen aus den Zeilen mit geradzahligen Nummern geöffnet werden. Zugleich werden auch in Übereinstimmung mit der Übertragung der ungeradzahligen und der geradzahligen Zeilen abwechselnd die Taktsignale Φ₂₀ bzw. Φ₂₁ gemäß der Darstellung in Fig. 4 zugeführt. Auf diese Weise werden die Informationen aus den ungeradzahligen Zeilen des Bildaufnahmefelds 1 in den geradzahligen Spalten des Speicherfelds 2 gespeichert, während die Informationen aus den geradzahligen Zeilen in den ungeradzahligen Spalten gespeichert werden [Periode (4-3)]. In Fig. 2 ist ein Zustand gezeigt, bei dem die Informationen für ein Vollbild aus dem Bildaufnahmefeld 1 auf diese Weise in das Speicherfeld 2 übertragen wurden. In Fig. 2 entsprechen die mit einem Apostroph versehene Bezugszeichen den Bildinformationen aus einer jeweiligen Wandlerzelle des Bildaufnahmefelds 1 mit dem gleichen Bezugszeichen ohne Apostroph.

Als nächstes werden mittels der Taktsignale Φ₂₀ und Φ₃ in einer Periode (4-4) aus den auf die vorstehend beschriebene Weise in dem Speicherfeld 2 gespeicherten Informationen die in den geradzahligen Spalten gespeicherten Informationen ausgelesen.

Danach werden mittels der Taktsignale Φ₂₁ und Φ₃ in einer Periode (4-5) aufeinanderfolgend die in den ungeradzahligen Spalten des Speicherfelds gespeicherten Informationen ausgelesen. Hierdurch ist es möglich, die Bildsignale für ein Vollbild als Signale zweier verschachtelter Halbbilder auszulesen, d. h. als Zeilensprung-Bildsignal.

Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm von Steuerimpulsen des Signalgenerators für den Fall, daß der Betriebsartwählschalter 9 auf die Laufbild-Betriebsart M umgeschaltet ist. Gemäß Fig. 5 werden in einer Periode (5-1) auf gleichartige Weise wie bei der Steuerung gemäß Fig. 4 die Informationen aus den ungeradzahligen Zeilen des Bildaufnahmefelds 1 in den geradzahligen Spalten und die Informationen aus den geradzahligen Zeilen in den ungeradzahligen Spalten gespeichert. In einer Periode (5-2) werden durch jeweils gleichzeitiges zeilenweises Verschieben der Informationen in den geradzahligen Spalten und der Informationen in den ungeradzahligen Spalten die Ladungen aus beiden Spalten in der zugeordneten Zelle einer Registervorrichtung 3 addiert. Diese addierten Informationen werden dann durch Ansteuerung der Registervorrichtung 3 mittels des Taktsignals Φ₃ ausgelesen.

Durch Wiederholen dieser Ablauffolge werden jeweils gleichzeitig für zwei Zeilen die Informationen aus den ungeradzahligen Zeilen und die Informationen aus den geradzahligen Zeilen des Bildaufnahmefelds addiert und als Einzelzeilen-Informationen ausgelesen. In diesem Fall sind die in der Periode (5-2) addierten und ausgelesenen Zeilenkombinationen (A 1 bis A 4) und (B 1 bis B 4), (C 1 bis C 4) und (D 1 bis D 4), (E 1 bis E 4) und (F 1 bis F 4) sowie (G 1 bis G 4) und (H 1 bis H 4) gemäß Fig. 2.

Danach werden durch erneutes Übertragen der Informationen aus dem Bildaufnahmefeld 1 in das Speicherfeld 2 in einer Periode (5-3) die während der Zeitdauer von der Periode (5-1) bis zu der Periode (5-3) in dem Bildaufnahmefeld gebildeten Ladungen auf die gleiche Weise wie während der Periode (5-1) in dem Speicherfeld verteilt und gespeichert.

Danach werden in einer Periode (5-4) diese gespeicherten Informationen unter Addieren abgelesen. Dabei wird die Kombination der zu addiereden Informationen durch Verschieben der Taktsignale Φ₂₀ und Φ₂₁ um einen Impuls verändert.

Da nämlich gemäß Fig. 5 ein Impuls des Taktsignals Φ₂₀ vor einem Impuls des Taktsignals Φ₂₁ abgegeben wird, werden als Einzelzeilen-Informationen die Informationen aus den jeweiligen Wandlerzellen (A 1 bis A 4) des Bildaufnahmefeldes 1 unverändert ohne Addition ausgelesen, während die Informationen aus den Wandlerzellen, (B 1 bis B 4) und (C 1 bis C 4), (D 1 bis D 4) und (E 1 bis E 4) sowie (F 1 bis F 4) und (G 1 bis G 4) jeweils addiert und als Einzelzeilen- Informationen ausgelesen werden. Schließlich werden Informationen aus den Sammelzellen (H 1 bis H 4) als Einzelzeilen- Informationen ausgelesen.

Daher besteht eine dem Zeilensprungverfahren entsprechende Verschachtelung zwischen dem in der Periode (5-2) auszulesenden und dem in der Periode (5-4) auszulesenden Bildsignal.

Darüber hinaus wird auch die Empfindlichkeit der Bildaufnahmevorrichtung verbessert, da die Ladungsinformationen aus zwei Zeilen addiert werden, so daß auch bei einer Laufbild-Aufnahme Zeilensprungs-Bildsignale mit hoher Empfindlichkeit erzielbar sind.

Zusätzlich hat die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung ein größeres Aperturverhältnis des Bildaufnahmefelds als eine herkömmliche Bildaufnahmevorrichtung so daß ein Standbildsignal mit beachtlicher Helligkeit und hoher Auflösung erzielt wird.

Fig. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Bildaufnahmevorrichtung, bei dem gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 die Schaltvorrichtung 6 zwischen dem Bildaufnahmefeld 1 und dem Speicherfeld 2 weggelassen ist. Die gleichen Elemente wie die der Fig. 2 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer Elektrodenanordnung des Hauptteils des zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem ein Beispiel für eine Einzelphasen- Ansteuerung gezeigt ist. In Fig. 7 sind mit CS Kanalsperren bezeichnet, während mit PA 1 eine Poly-Silicium-Elektrode (aus polykristallinem Silicium) zum Anlegen des Taktsignals Φ₁ an das Bildaufnahmefeld 1 bezeichnet ist. Diese Elektrode überdeckt die Oberflächen von Bereichen A und B mit unterschiedlichen Potentialen im Halbleiter-Substrat.

Mit PS 20 und PS 21 sind jeweils Elektroden bezeichnet, die die Oberflächen von Bereichen A′ und B′ mit unterschiedlichen Potentialen im Speicherfeld bedecken. Diese Elektroden dienen dazu, die Taktsignale Φ₂₀ und Φ₂₁ an die geradzahligen bzw. die ungeradzahligen Spalten anzulegen.

Bereiche C und D des Bildaufnahmefelds und Bereiche C′ und D′ des Speicherfeldes sind jeweils virtuelle bzw. Scheinelektrodenbereiche, die jeweils ein festes Potential haben und in dem Halbleitersubstrat durch Ionenimplantation oder dergleichen gebildet sind. Ein solcher Scheinelektroden-Aufbau ist beispielsweise in der JP-OS 11 394/1980 beschrieben.

Potentiale P (A), P (B), P (C), P (D), P (A′), P (B)′, P (C′) und P (D′) der Elektronen in den jeweiligen Bereichen A, B, C, D, A′, B′, C′ und D′ erfüllen beispielsweise die folgenden Bedingungen:
P (A) = P (A′), P (B) = P (B′), P (C) = P (C′), P (D) = P (D′)

Wenn andererseits an die Elektroden PS 1, PS 20 und PS 21 Signale niedrigen Pegels angelegt werden, gilt:
P (A) < P (B) < P (C) < P (D) und
P (A′) < P (B′) < P (C′) < P (D′)

Wenn im Gegensatz dazu an die Elektroden PS 1, PS 2 und PS 21 Signale hohen Pegels angelegt werden, gilt:
P (C) < P (D) < P (A) < P (B) und
P (C′) < P (D′) < P (A′) < P (B′)

Die Fig. 8 zeigt schematisch den Verlauf dieser Potentiale, wobei mit der ausgezogenen Linie der Zustand beim Anlegen von Signalen niedrigen Pegels an die jeweiligen Elektroden und mit der gestrichelten Linie der Zustand beim Anlegen von Signalen hohen Pegels angedeutet ist. Die Scheinelektrodenbereiche C, D, C′ und D′ werden immer auf einem festen Potential gehalten.

Wenn daher beispielsweise das Taktsignal Φ₁ auf den niedrigen Pegel abfällt, nachdem es zuerst auf dem hohen Pegel war, werden die hauptsächlich im Bereich B gesammelten Ladungen zu dem Bereich D übertragen, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. D. h. an der jeweiligen Elektrode werden die Ladungen während der Abfallflanke des Taktsignals vom Bereich B zum Bereich D oder vom Bereich B′ zum Bereich D′ übertragen.

Indem die jeweilige Elektrode auf den hohen Pegel gebracht wird, werden die die in dem Bereich D oderD′ gesammelten Ladungen zu dem Bereich B oder B′ übertragen. D. h., während der Anstiegsflanke des Taktsignals werden die Ladungen vom Bereich D zum Bereich B oder vom Bereich D′ zum Bereich B′ übertragen.

Die Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel hat den vorstehend beschriebenen Aufbau; dieser Aufbau ermöglicht es, die Informationen aus den jeweiligen Zeilen des Bildaufnahmefeldes 1 dadurch abwechselnd auf die ungeradzahligen und die geradzahligen Spalten des Speicherfelds 2 aufzuteilen, daß abwechselnd synchron mit dem Taktsignal Φ₁ die Taktsignale Φ₂₀ und Φ₂₁ zugeführt werden.

Fig. 9 zeigt schematisch den Aufbau eines dritten Ausführungsbeispiels, wobei die gleichen Elemente wie die in den Fig. 1 bis 8 gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Speicherzellen des Speicherfelds 2 in der Horizontalrichtung doppelt so groß wie die Anzahl der Wandlerzellen des Bildaufnahmefelds 1 in der Horizontalrichtung, während die Anzahl der Speicherzellen des Speicherfelds 2 in der Vertikalrichtung gleich der Hälfte der Anzahl der Wandlerzellen des Bildaufnahmefelds 1 in der Vertikalrichtung ist.

Bei dem in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das Bildaufnahmefeld 1 aus Bildelementen in 8 Zeilen × 4 Spalten und das Speicherfeld 2 aus Bildelementen in 4 Zeilen × 8 Spalten, obzwar die tatsächliche Anzahl der Bildzellen weitaus größer ist als diese Anzahl. Mit 31 bis 33 sind jeweils ein erstes bis drittes Horizontal- Schieberegister bezeichnet. Jedes Horizontal-Schieberegister wird mittels des Signalgenerators 7 so gesteuert, daß die Ladungen aus einer vorbestimmten Spalte des Speicherfelds 2 ausgelesen werden. Die Anzahl der Horizontal-Schieberegister kann zwei, vier oder größer sein. Ein Schaltglied T₁ ist zwischen dem Speicherfeld 2 und dem Horizontal-Schieberegister 31 angebracht. Ein Schaltglied T₂ ist zwischen den Schieberegistern 31 und 32 angebracht. Ein Schaltglied T₃ ist zwischen den Registern 32 und 33 angebracht. Ausgangsverstärker 41 bis 43 dienen zum Umsetzen der aus den Horizontal-Schieberegistern 31 bis 33 ausgelesenen Ladungen in Bildsignale. Eine Verteilervorrichtung O ist zum richtigen Aufteilen der Ladungen aus den Speichern des Speicherfelds 2 auf die Horizontal-Schieberegister vorgesehen.

Mit Φ₁₂₀ sind Schiebeimpulse zum vertikalen Verschieben der Ladungen der in der Fig. 9 von rechts her gezählt ersten, vierten, fünften und achten Spalte des Speicherfelds 2 bezeichnet (wobei diese Spalten nachstehend mit 201, 204, 205 bzw. 208 bezeichnet werden). Gleichermaßen sind mit Φ₁₂₁ Schiebeimpulse für das vertikale Verschieben der Ladungen der in der Fig. 9 von rechts her gezählt zweiten, sechsten und siebenten Spalte bezeichnet (welche nachstehend mit 202, 208, 206 bzw. 207 bezeichnet werden); mit Φ _T sind Schaltimpulse zum Steuern der Schaltglieder T₁ bis T₃ und der Verteilervorrichtung O bezeichnet; Φ₃₁ bis Φ₃₃ sind Schiebeimpulse für das horizontale Verschieben der Ladungen in den jeweiligen Horizontal-Schieberegistern 31 bis 33 bezeichnet. Diese Impulssignale werden von dem Signalgenerator 7 zugeführt.

Auf der Oberfläche des Bildaufnahmefelds 1 ist eine Filteranordnung in Form eines Farbauszugsfilters, wie beispielsweise gemäß der Darstellung in Fig. 10, aufgebracht.

In Fig. 10 sind mit R, B und G jeweils streifenförmige Farbfilter zum Durchlassen von Rotlicht, Blaulicht bzw. Grünlicht bezeichnet. Jedes dieser Farbfilter ist so angeordnet, daß es das Licht entsprechend einer jeweiligen Spalte des Bildaufnahmefelds filtert. Hinsichtlich des Farbmusters des Farbauszugsfilters besteht keine Einschränkung auf die Farbenfolge gemäß Fig. 10.

Fig. 11 zeigt den Aufbau eines Bildaufnahme-, Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Systems unter Verwendung dieser Bildaufnahmevorrichtung, wobei die gleichen Elemente wie die der Fig. 3 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Der Signalgenerator 7, der durch die Bedienung des Bildaufnahme-Auslöseschalters 8 in Betrieb gesetzt wird, gibt entsprechend der Einstellung des Betriebsart- Wählschalters 9 auf die Standbild-Betriebsart S oder die Laufbild-Betriebsart M Signale entsprechend der Darstellung in Fig. 12 bzw. in Fig. 13 und 14 ab. Nachdem Videosignale Vout 31 bis Vout 33, die über Ausgangsanschlüsse der Bildaufnahmevorrichtung zugeführt werden, in dem Prozessor 10 einer Signalverarbeitung durch Abfragen und Speichern, γ-Korrektur, Apertur-Korrektur usw. unterzogen wurden, werden sie mittels der Aufzeichnungseinheit 11 und dem Aufzeichnungskopf 12 auf dem Aufzeichnungsmaterial 13 moduliert aufgezeichnet. Ein optisches Abbildungssystem LS projiziert, das von einem aufzunehmenden Objekt reflektierte Licht auf das Bildaufnahmefeld 1 zur bildmäßigen Belichtung desselben.

Fig. 12 zeigt schematisch ein Elektrodenmuster nahe der Grenze zwischen dem Bildaufnahmefeld 1 und dem Speicherfeld 2 der in Fig. 9 gezeigten Vorrichtung, wobei der Aufbau für eine Einzelphasen-Ansteuerung dargestellt ist. Wie schon erläutert wurde, sind mit CS die Kanalsperren bezeichnet, während mit PS 1 die Poly-Silicium-Elektrode zum Zuführen der Taktsignale Φ₁ zum Bildaufnahmefeld 1 bezeichnet ist, welche die Oberflächen der Bereiche A und B im Halbleitersubstrat bedeckt, die voneinander verschiedene Potentiale haben.

Weiterhin bedecken die Elektroden PS 120 und PS 120 die Oberflächen der Bereiche A′ und B′ im Speicherfeld, die voneinander verschiedene Potentialpegel haben. Diese Elektroden dienen zum Anlegen der Taktsignale Φ₁₂₀ und Φ₁₂₁ an die jeweiligen Spalten des Speicherfelds 2.

Die Bereiche C und D des Bildaufnahmefelds und die Bereiche C′ und D′ im Speicherfeld sind die Scheinelektrodenbereiche, die jeweils ein festes Potential haben und in dem Halbleitersubstrat durch Ionenimplantation oder dergleichen gebildet sind.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine jeweilige Zelle durch die Bereiche A, B, C und D oder A′, B′, C′ und D′ gebildet.

Die Potentialpegel P (A), P (B), P (C), P (D), P (A′), P (B′), P (C′) und P (D′) der Elektronen in den jeweiligen Bereichen A, B, C, D, A′, B ′, C′ und D′ entsprechen den gleichen Bedingungen wie die Potentialpegel bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 ist jede Speicherzelle des Speicherfelds 2 so angeschlossen, daß gleichzeitig gemeinsame Spannungen an jeweils zwei vorbestimmte benachbarte Zellen angelegt werden. D. h., die Elektroden PS 120 und PS 121 sind jeweils zwei vorbestimmten benachbarten Zellen zugeordnet. Alle Elektroden PS 120 und alle Elektroden PS 121 sind jeweils miteinander verbunden.

Da die Elektroden zum Steuern der Potentiale der jeweiligen Zelle vergrößert werden können, erlaubt dieser Aufbau eine einfache Herstellung. Ferner ist auch das Leitermuster vereinfacht. Auf diese Weise kann die Ausbeute bei der Herstellung verbessert werden.

Ferner sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Speicherzellen des Speicherfelds zu einem Teil in der Weise angeordnet, daß sie gegenüber den übrigen Zellen vertikal versetzt sind; daher können für den Fall, daß die Elektroden PS 120 und PS 121 einzeln angeschlossen werden, die Elektroden der gleichen Gruppe horizontal miteinander verbunden werden. Infolgedessen ist es beispielsweise möglich, die Elektroden PS 120 mit einem horizontalen kammförmigen Leitermuster zu verbinden, das an der rechten Seite in Fig. 12 eine gemeinsame Verbindung hat. Andererseits können durch Anordnen der Elektroden PS 121 in den Lücken dieses Kamm-Leitermusters die Elektroden mit einem kammförmigen Leitermuster zusammengeschaltet werden, das eine gemeinsame Verbindung an der linken Seite hat. Auf diese Weise kann der Herstellungsprozeß vereinfacht werden.

Fig. 13 zeigt einen Querschnitt längs einer Linie a-a′ der Fig. 12, um den Potentialverlauf zu veranschaulichen, wobei die ausgezogene Linie den Verlauf beim Anlegen von Signalen niedrigen Pegels an die jeweiligen Elektroden zeigt, während die gestrichelte Linie den Verlauf beim Anlegen von Signalen hohen Pegels an die Elektroden zeigt. Die jeweiligen Scheinelektrodenbereiche C, D, C′ und D′ werden immer auf einem festen Potential gehalten.

In Fig. 13 ist mit IL eine Isolierschicht wie eine SiO₂-Schicht bezeichnet; mit SB ist ein Halbleitersubstrat wie ein Si-Substrat bezeichnet. Mit VE ist eine Scheinelektrode bezeichnet; mit Al 120 und Al 121 sind Aluminiumleiter zum Anlegen der Taktsignale Φ₁₂₀ und Φ₁₂₁ an die Elektroden PS 120 bzw. PS 121 bezeichnet.

Wenn beispielsweise die Taktsignale Φ₁ oder Φ₁₂₀ und Φ₁₂₀ auf den niedrigen Pegel abfallen, nachdem sie erst hohen Pegel halten werden die in dem Bereich B bzw. B′ gesammelten Ladungen während der Abfallflanke zu dem Bereich D bzw. D′ übertragen, wie es in Fig. 13 gezeigt ist.

Ferner werden beim Ansteigen des Taktsignals an der jeweiligen Elektrode auf den hohen Pegel die Ladungen aus dem Bereich D oder D′ zu dem Bereich B oder B′ übertragen.

Die Bildaufnahmevorrichtung dieses Ausführungsbeispiels ist auf die vorstehend beschriebene Weise aufgebaut. Daher werden durch abwechselndes Zuführen der Taktsignale Φ₁₂₀ und Φ₁₂₁ synchron mit dem Taktsignal Φ₁ die Informationen aus den jeweiligen Zeilen des Bildaufnahmefelds 1 gemäß Fig. 12 auf die vorbestimmten Spalten des Speicherfelds 2 aufgeteilt.

Fig. 14 zeigt ein Beispiel einer Eletrodenanordnung nahe der Grenze zwischen den Horizontal-Schieberegistern 31 bis 33 und dem Speicherfeld 2 der in Fig. 9 gezeigten Bildaufnahmevorrichtung, wobei die gleichen Elemente wie der Fig. 12 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Wenn an die jeweiligen Elektroden gleiche Spannungen angelegt werden, erfüllen Potentiale P (A″), P (B″), P (C″), P (D″), P (A′″), P (B′″), P (C′″) und P (D′″) der Elektroden in Bereichen A″, B″, C″, A″, A′″, B′″, C′″ und D′″ die folgenden Gleichungen:
P (A) = P (A″) = P (A′″)
P (B) = P (B″) = P (B′″)
P (C) = P (C″) = P (C′″)
P (D) = P (D″) = P (D′″)

Eine einzelne Zelle ist jeweils durch die Kombination A″, B″, C″ und D″ oder durch die Kombination A′″, B′″, C′′′ und D′″ gebildet.

Falls gemäß der Darstellung in Fig. 14 das Speicherfeld 2 und mehrere Horizontal-Schieberegister miteinander verbunden sind, ist die Verteilervorrichtung O vorgesehen, wobei die Zellen nahe der Grenze zwischen dem Speicherfeld 2 und den Horizontal-Schieberegistern vertikal versetzt und in dem Bereich der Verteilervorrichtung O angeordnet sind; bei der Verteilung der Ladungen aus den jeweiligen Speicherzellen auf die jeweiligen Horizontal-Schieberegister ist es daher nicht erforderlich, Elektroden jeweils gleicher Gruppen dreidimensional zu überkreuzen; dadurch wird die Vorrichtung umempfindlich gegenüber Störungen und ihre Herstellung vereinfacht. Die Verteilervorrichtung O wird durch die unterste Zeile des Speicherfelds und das Schaltglied bzw. die Schaltelektrode T₁ gebildet und setzt die vertikal in das Speicherfeld übertragenen Ladungen einer Vielzahl von Spalten in der gleichen Zeile mit der gleichen Zeitsteuerung in zeitlich serielle Signale für eine einzelne Spalte mittels vorbestimmter unterschiedlicher Verzögerungszeiten für jeweils vorbestimmte Spalten um, wodurch diese Signale aufeinanderfolgend in die Horizontal-Schieberegister eingespeichert werden. Die Verteilervorrichtung O ist demnach Parallel/Seriell- Umsetzvorrichtung zum seriellen Übertragen der parallel verschobenen Ladungen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Parallel/Seriell- Umsetzung mittels der Schaltelektrode T₁. Die Verteilervorrichtung kann jedoch auch gebildet werden, indem die Länge der Vertikal- Übertragungskanäle der Spalten des Speicherfelds 2 auf einen Wert eingestellt wird, der von dem der jeweils anderen geringfügig verschieden ist, und indem die Informationen für mehrere Spalten den Zellen einer Spalte zugeführt werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Speicherzellen des Speicherfelds 2 zu einem Teil gegenüber den anderen Zellen vertikal versetzt; das Speicherfeld kann aber auch den Aufbau gemäß der Darstellung in Fig. 14 haben.

Es wird nun die Funktionsweise beschrieben.

Fig. 15 ist ein Impulsdiagramm, das ein Beispiel der Zeitsteuerung des Signalgenerators 7 bei der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung zeigt. Gemäß Fig. 15 werden die Taktimpulse Φ₁, Φ₁₂₀, Φ₁₂₁, Φ₃₁ bis Φ₃₃ und Φ _T in der Weise gebildet, daß bei hohem Pegel die Potentiale der Bildelemente in der Bildaufnahmevorrichtung abgesenkt und bei niedrigem Pegel angehoben werden. Wenn der Bildaufnahme-Auslöseschalter 8 betätigt wird, werden zuerst die Taktsignale Φ₁, Φ₁₂₀, Φ₁₂₁, Φ _T und Φ₃₁ bis Φ₃₃ mit hoher Frequenz zugeführt, um unnötige Ladungen abzuleiten.

Danach werden die Ladungen aus dem Bilderaufnahme feld 1 nach Ablauf einer vorbestimmten Sammelzeit T _INT [Periode (4-0)] Zeile mittels der Taktsignale Φ₁ in der Periode (4-1) mit hoher Geschwindigkeit nach unten gemäß Fig. 9 verschoben.

Die Informationen der Zeilen mit ungeraden Nummern werden auf die vorstehend beschriebene Weise durch das Taktsignal Φ₁₂₀ zu den Spalten 201, 204, 205 und 208 übertragen, während die Informationen der Zeilen mit geradzahligen Nummern durch das Taktsignal Φ₁₂₁ zu den Spalten 202, 203, 206 und 207 übertragen und gesammelt werden. Auf diese Weise werden die Informationen eines Vollbilds des Bildaufnahmefelds aufgeteilt und in das Speicherfeld übertragen. Dieser Zustand ist in Fig. 9 dargestellt.

In diesem Zustand werden die Ladungen der untersten Zeile des Speicherfelds 2 gemäß Fig. 9 in Senken 301, 305, 334, 338, 342 und 346 gemäß Fig. 14 gesammelt.

Die in diesen Senken gesammelten Ladungen werden als den Ladungen B 3, A 3, A 2, B 2, B 1 und A 1 gemäß Fig. 9 entsprechend angesehen.

Da das in Fig. 10 gezeigte Farbauszugfilter das Bildaufnahmefeld abdeckt, stellen B 3 und A 3 Ladungen, die "Grün" entsprechen, A 2 und B 2 Ladungen, die "Blau" entsprechen, und B 1 und A 1 Ladungen dar, die "Rot" entsprechen.

Als nächstes werden mittels der Taktimpulse Φ₁₂₀, Φ₃₁ bis Φ₃₃ und Φ _T aus den auf die vorstehend beschriebene Weise in dem Speicherfeld 2 gespeicherten Informationen der Spalten 205, 204 und 201 ausgelesen.

D. h., in einer Periode (4-2) werden die Ladungen aus den Senken 305, 338 und 346 aufeinanderfolgend erst durch das Zuführen von drei Impulsen Φ _T vertikal versetzt und schließlich jeweils in Senken 317, 313 bzw. 309 gesammelt.

Als nächstes werden die in den Senken 317, 313 und 309 gesammelten Ladungen horizontal nach links gemäß Fig. 14 dadurch verschoben, daß in einer Periode (4-3) als Taktsignal Φ₃₁ bis Φ₃₃ Impulse hoher Frequenzen zugeführt werden, während das Taktsignal Φ _T auf dem niedrigen Pegel gehalten wird. Die Gesamtdauer der Perioden (4-2) und (4-3) wird beispielsweise auf eine Horizontalperiode 1H eingestellt. Auf diese Weise wird in der Periode (4-3) das Signal für die erste Zeile der in der Periode (4-0) in dem Bildaufnahmefeld 1 gespeicherten Bildinformation ausgelesen.

Durch das Anlegen eines einzelnen Impulses Φ₁₂₀ in dieser Periode (4-3) werden die Ladungen aus Senken 325, 329 und 350 in den Senken 305, 338 bzw. 346 gesammelt.

Daher werden in einer Periode (4-4) gleichermaßen wie in der Periode (4-2) durch Zuführen von drei Impulsen Φ _T die Ladungen aus den Senken 305, 338 und 346 in den Horizontal-Schieberegistern 33, 32 bzw. 31 gesammelt.

In einer folgenden Periode (4-5) werden durch das Wiederholen der gleichen Ablauffolge die Ladungen aus den Spalten 205, 204, 201 usw., nämlich nur die den Zeilen mit ungeradzahligen Nummern im Bildaufnahmefeld 1 entsprechenden Ladungen aufeinanderfolgend ausgelesen. Die Gesamtdauer der Perioden (4-1) bis (4-5) wird so gewählt, daß sie gerade einer Vertikalperiode entspricht. Als nächstes werden in einer einzelnen Vertikalperiode (4-6) mittels der Taktsignale Φ₁₂₁, Φ _T und Φ₃₁ bis Φ₃₃ auf gleiche Weise aufeinanderfolgend Zeile für Zeile die Ladungen aus den Spalten 206, 203, 202 usw. ausgelesen.

Auf die vorstehend beschriebene Weise werden bei der Standbild-Betriebsart des dritten Ausführungsbeispiels die in dem Bildaufnahmefeld 1 gleichzeitig erzeugten Signale für zwei Halbbilder aufeinanderfolgend ein Halbbild nach dem anderen verschachtelt und ausgelesen, so daß es möglich ist, ein Standbildsignal mit hoher Auflösung und verhältnismäßig niedriger Frequenz, jedoch ohne verschwommene Darstellung zu erhalten.

In Fig. 16 ist ein Zeitdiagramm der Ausgangsimpulse des Signalgenerators für den Fall gezeigt, daß der in Fig. 11 gezeigte Betriebsartwählschalter 9 auf die Laufbild- Betriebsart M geschaltet ist. In einer Periode (9-1) gemäß Fig. 16 werden gleichermaßen wie in der Periode (4-1) gemäß Fig. 15 die Informationen aus den Zeilen mit ungeradzahligen Nummern in dem Bildaufnahmefeld in den Spalten 201, 204, 205 und 208 gesammelt, während die Informationen aus den Zeilen mit den geradzahligen Nummern in den Spalten 202, 203, 206 und 207 gesammelt werden. In einer Periode (9-2) werden jeweils die Ladungen aus den Senken 305 und 301, 338 und 334 sowie 346 und 342 dadurch addiert, daß zuerst ein Impuls Φ₁₂₁ angelegt wrid. D. h., es werden die Ladungen für B 3 und A 3, A 2 und B 2 sowie A 1 und B 1 gemäß Fig. 9 addiert, wonach dann drei Impulse Φ _T angelegt werden, um die Ladungen in die Schieberegister 33 bis 31 aufzunehmen.

Als nächstes werden diese Ladungen in einer Periode (9-3) durch Anlegen der Taktsignale Φ₃₁ bis Φ₃₃ horizontal verschoben, während durch Anlegen jeweils eines Einzelimpulses der Taktsignale Φ₁₂₀ und Φ₁₂₁ die Ladungen D 3 und C 3, D 2 und C 2 sowie D 1 und C 1 addiert werden. Danach wird diese Ablauffolge wiederholt, um ein Halbbildsignal zu erhalten. Die Gesamtdauer der Perioden (9-1) bis (9-3) wird auf eine Vertikalperiode eingestellt.

Danach werden in einer Periode (9-4) wieder die Informationen aus dem Bildaufnahmefeld 1 zum Speicherfeld 2 übertragen, so daß die Ladungen, die während der Perioden (9-2) und (9-3) in dem Bildaufnahmefeld erzeugt wurden, auf die gleiche Weise wie in der Periode (9-1) aufgeteilt und gesammelt werden.

Dann werden in einer Periode (9-5) diese gesammelten Informationen addiert und ausgelesen. Hierbei wird jedoch die Kombination der zu addierenden Ladungsinformationen dadurch verändert, daß die Taktsignale Φ₁₂₀ und Φ₁₂₁ um einen Impuls verschoben werden.

D. h., es wird abweichend gegenüber der Periode (9-2) kein vorhergehender Einzelimpuls bei dem Taktsignal Φ₁₂₁ abgegeben, so daß die Ladungen A 1 bis A 3 des Bildaufnahmefelds unverändert ohne Addition ausgelesen werden, während die Ladungen B 1 bis B 3 und C 1 bis C 3, D 1 bis D 3 und E 1 bis E 3 sowie F 1 bis F 3 und G 1 bis G 3 jeweils addiert und als Einzelzeilen-Informationen ausgelesen werden. Abschließend werden die Ladungen H 1 bis H 3 als Einzelzeilen-Information ausgelesen.

Daher besteht eine gegenseitige Verschachtelung zwischen den in den Perioden (9-2) und (9-3) ausgelesenen Signalen und den in der Periode (9-5) ausgelesenen Signalen. Da ferner die Informationen von zwei Zeilen addiert werden, wird auch die Empfindlichkeit verbessert.

Fig. 17 ist ein Diagramm, das eine zweite Art der Zeitsteuerung für das Auslesen der Signale bei der Laufbild- Betriebsart zeigt.

Bei dieser Ausführungsart erfolgt der Auslesevorgang an der Grenze zwischen dem Bildaufnahmefeld und dem Speicherfeld, wenn die Ladungen für die Zeilen mit geradzahligen und ungeradzahligen Nummern addiert werden.

Die Ladungen, die in dem Bildaufnahmefeld in einer Periode (10-1) gesammelt werden, werden in einer Periode (10-2) durch die Taktsignale Φ₁, Φ₁₂₀ und Φ₁₂₁ zum Speicherfeld 2 übertragen. Hierbei werden die addierten Ladungen auf nahezu gleichartige Weise zu jeweils einem Paar von Spalten des Speicherfelds dadurch übertragen, daß für jeweils zwei Impulse Φ₁ jeweils gleichzeitig ein Impuls Φ₁₂₀ und Φ₁₂₁ angelegt wird. Beim ersten Anlegen des einzelnen Impulses Φ₁₂₀ und Φ₁₂₁ in einer Periode (10-3) werden die Ladungen aus den Spalten 206 und 205 zusammengefaßt und in der Senke 305 gemäß Fig. 14 addiert, die Ladungen aus den Spalten 204 und 203 in der Senke 338 zusammengefaßt und addiert und die Ladungen aus den Spalten 202 und 201 in der Senke 346 zusammengefaßt und addiert. Danach werden diese Ladungen durch Anlegen des Impulses Φ _T zu den Horizontal-Registern 31 bis 33 übertragen und im weiteren durch Anlegen der Taktsignale Φ₃₁ bis Φ₃₃ horizontal ausgelesen. Hierdurch wird durch Anlegen jeweils eines Impulses Φ₁₂₀ und Φ₁₂₁ für jede Horizontalperiode 1 H der gleiche Auslesevorgang wiederholt, wodurch die addierten Ausgangssignale aufeinanderfolgend ausgelesen werden.

Wenn als nächstes in einer Periode (10-5) wieder die in dem Bildaufnahmefeld während der Perioden (10-3) und und (10-4) gesammelten Ladungen vertikal verschoben werden, werden abweichend von der Periode (10-2) die Erzeugungszeiten für die Taktsignale Φ₁₂₀ und Φ₁₂₁ um einen Impuls Φ₁ vorverschoben, so daß die Kombination der nahe der Grenze zwischen dem Bildaufnahmefeld und dem Speicherfeld zu kombinierenden Ladungen um eine Zeile verschoben wird, wodurch die Verschachtelung bzw. der Zeilensprung erreicht wird.

Danach wird in einer Periode (10-6) der Auslesevorgang auf die gleiche Weise wie in den Perioden (10-3) und (10-4) ausgeführt.

Da gemäß der vorangehenden Beschreibung die addierten Ausgangssignale in der Weise gesteuert werden, daß sie zuerst aufgeteilt und dann in einer jeweiligen Zelle zusammengefaßt werden, ergeben die Ladungen selbst bei einer kleinen Kapazität der jeweiligen Zelle des Speicherfelds keinen Überlauf in dem Speicherfeld.

Ferner sind bei dem dritten Ausführungsbeispiel mehrere Horizontal-Schieberegister vorgesehen, während zwischen dem Speicherfeld und den Horizontal-Schieberegistern eine Verteilervorrichtung zum Aufteilen der Informationen einer vorbestimmten Spalte des Speicherfelds auf die jeweils vorbestimmten entsprechenden Horizontal-Schieberegister vorgesehen ist. Daher kann die Horizontal-Auslesefrequenz herabgesetzt werden, was eine Verbesserung des Übertragungswirkungsgrads ergibt und bewirkt, daß die Signalverarbeitung leicht ausgeführt werden kann.

Zusätzlich sind bei diesem Ausführungsbeispiel Elektroden zum gemeinsamen Steuern von jeweils zwei bestimmten benachbarten Zellen des Speicherfelds vorgesehen, während für das Erzeugen der Steuersignale zum Verteilen der Signale aus vorbestimmten Zellen des Bildaufnahmefelds auf entsprechende Zellen des Speicherfelds ein Signalgenerator vorgesehen ist. Daher ist es möglich, eine Bildaufnahmevorrichtung zu erhalten, mit der die einmal gebildeten Informationen für ein Vollbild als verschachtelte Signale für zwei Halbbilder aufgeteilt und zusammengefaßt werden können.

Darüber hinaus sind bestimmte Zellen des Speicherfelds unter vertikaler Versetzung gegenüber den anderen Zellen angeordnet, während der Signalgenerator für das Zuführen voneinander unabhängiger Steuersignale zu den bestimmten Zellen und den anderen Zellen ausgebildet ist. Auf diese Weise können aus dem einzigen Bildaufnahmesignal die gegeneinander verschachtelten Signale für zwei Halbbilder erzielt werden, während zugleich auch bei der Aufnahme eines Laufbilds die Signale der jeweiligen Halbbilder gegeneinander verschachtelt werden können. In diesem Fall wird eine Bildaufnahmevorrichtung geschaffen, bei der die Empfindlichkeit verbessert ist.

Claims (20)

1. Bildaufnahmevorrichtung nach dem Frame-Transfer-Prinzip mit einem Bildaufnahmefeld, das aus einer Vielzahl von in Zeilen und Spalten angeordneten fotoelektrischen Wandlerzellen besteht, einem gegen Licht abgeschirmten Speicherfeld, das aus einer Vielzahl von in Zeilen und Spalten angeordneten Ladungssammel-Speicherzellen besteht und in dem die in Spaltenrichtung aus dem Bildaufnahmefeld heraus übertragenen Bildinformationen speicherbar sind, sowie mit einer Registervorrichtung zum sequentiellen, zeilenweisen Auslesen der in dem Speicherfeld gespeicherten Ladungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Spalten des Speicherfelds (2) mindestens das Doppelte der Anzahl der Spalten des Bildaufnahefelds (1) beträgt.

2. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung (7), die die von jeder Spalte des Bildaufnahmefelds (1) aufgenommenen Bildinformationen in einer vorgegebenen Reihenfolge auf mehrere zugeordnete Spalten des Speicherfelds (2) verteilt.

3. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Bildaufnahmefeld (1) und dem Speicherfeld (2) angeordnete, von der Steuervorrichtung (7) ansteuerbare Schaltvorrichtung (6), mit der die Bildinformationen jeder Spalte des Bildaufnahmefelds (1) selektiv in die jeweils zugeordneten Spalten des Speicherfelds (2) übertragbar sind.

4. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren einer Spalte des Bildaufnahmefelds (1) zugeordneten Spalten derjenigen Zeile des Speicherfelds (2), die an das Bildaufnahmefeld (1) angrenzt, derart ausgebildet sind, daß die Bildinformationen jeder Spalte des Bildaufnahmefelds (1) unter der Steuerung der Steuervorrichtung (7) selektiv in diese Spalten übertragbar sind.

5. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spalte des Bildaufnahmefelds (1) zwei Spalten des Speicherfelds in der Weise zugeordnet sind, daß das Speicherfeld zwei ineinander verschachtelte Speicherbereiche bildet.

6. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (7) mittels der Registervorrichtung (3) in einer ersten Periode (4-4) die in dem ersten Speicherbereich des Speicherfelds (1) gespeicherten Ladungen und in einer darauffolgenden zweiten Periode (4-5) die in dessem zweiten Speicherbereich gespeicherten Ladungen ausliest.

7. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in der ersten (4-4) und zweiten Periode (4-5) ausgelesenen Ladungen den Bildinformationen des ersten bzw. des zweiten Halbbildes eines Fernseh-Vollbilds entsprechen.

8. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (7) in einer ersten Betriebsart, in der sie mittels der Registervorrichtung (3) die Ladungen einer vorgegebenen Zahl von Spalten des Speicherfelds (2) als deren Summe ausliest, und in einer zweiten Betriebsart betreibbar ist, in der sie die Ladung der Spalten einzeln ausliest.

9. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (7) in der ersten Betriebsart mittels der Registervorrichtung (3) die Ladungen zweier benachbarter Spalten des Speicherfelds (2), die einer Spalte des Bildaufnahmefelds (1) zugeordnet sind, als deren Summe ausliest.

10. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektrischen Wandlerzellen des Bildaufnahmefelds (1) in der Weise ausgebildet und zusammengeschaltet sind, daß sie eine Vielzahl von in Spaltenrichtung angeordneten Schieberegistern bilden.

11. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherzellen des Speicherfelds (2) in der Weise ausgebildet und zusammengeschaltet sind, daß sie eine Vielzahl von in Spaltenrichtung angeordneten Schieberegistern bilden.

12. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Registervorrichtung (3) ein in Zeilenrichtung angeordneten Schieberegister ist.

13. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Registervorrichtung (3) aus mehreren in Zeilenrichtung angeordneten Horizontal- Schieberegistern (31 bis 33) besteht.

14. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (7) in einer ersten Periode die in einem Teil der Spalten des Speicherfelds (2) gespeicherten Ladungen mittels diesem Teil der Spalten zugeordneter Horizontal-Schieberegister (31 bis 33) und in einer darauffolgenden zweiten Periode die in dem anderen Teil der Spalten gespeicherten Ladungen mittels diesem Teil zugeordneter Horizontal-Schieberegister (31 bis 33) ausliest.

15. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet, durch eine Verteilervorrichtung (O, T 1 bis T 3), mit der die in den Spalten des Speicherfelds (2) gespeicherten Ladungen dem jeweils zugeordneten Horizontal- Schieberegister (31 bis 33) zuführbar sind.

16. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, gekennzeichnet durch eine Filteranordnung (Fig. 10), die jede Spalte des Bildaufnahmefelds (1) mit einem Streifenfilter anderer Farbe abdeckt, wobei sich die Farben der Streifenfilter in Zeilenrichtung des Bildaufnahmefelds (1) zyklisch wiederholen.

17. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zeilen des Speicherfelds (2) ungefähr die Hälfte der Anzahl der Zeilen des Bildaufnahmefelds (1) beträgt.

18. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Elektroden (PS 120, PS 121), die voneinander beabstandet und jeweils für zwei benachbarte Speicherzellen des Speichfelds (2) gemeinsam vorgesehen sind, um deren Potentiale zu steuern Fig. 12).

19. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherzellen des Speicherfelds (2) bezüglich der anderen Speicherzellen teilweise vertikal versetzt angeordnet sind (Fig. 12).

20. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildaufnahmefeld (1) und das Speicherfeld (2) aus Ladungskopplungsvorrichtungen (CCD) gebildet sind.